[发明专利]一种具有低玻璃化转变温度和高断裂伸长率共混热塑性弹性体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有低玻璃化转变温度和高断裂伸长率共混热塑性弹性体及其制备方法，特别是涉及一种具有低玻璃化转变温度和高断裂伸长率共混热塑性弹性及其制备方法，具体地说是涉及一种利用聚酰胺与聚酯热塑性弹性体之间酯交换、酯缩聚以及在二异氰酯作用下交联，通过螺杆挤出制备复杂共混热塑性弹性体的工艺。

背景技术

聚酰胺热塑性弹性体是一种性能优良，用途广泛的热塑性弹性体。分子链由聚酰胺组成的硬段和聚醚组成的软段嵌段结合而成。聚酰胺热塑性弹性体由于其刚性、韧性较强，所制备的热塑性弹性体虽然具有耐高温，耐磨损等优点，但其弹性相对较弱，断裂伸长率较差。聚酯型热塑性弹性体的优点与聚酰胺热塑性弹性体基本相同，断裂伸长率远远优于聚酰胺热塑性弹性体，但同时聚酯型热塑性弹性体的玻璃化转变温度一般高于-40℃，因此低温使用范围有限。

目前关于制备纯聚酰胺热塑性弹性体和聚酯型热塑性弹性体的专利和文献很多，大多数都采用连续聚合和酯化反应制备，也有部分采用螺杆挤出方法制备，但由于所采用的方法和工艺的缺限，所获得的共混型热塑性弹性体相分离现象不可避免，严重影响材料的加工和使用性能，而且也没有更好地发现共混弹性体的优点，而将聚酰胺和聚酯热塑性弹性体共混来制备高性能的热塑性体。

基于上述原因，我们在深入研究的基础上，利用二次螺杆挤出方法制备出一种可以将聚酰胺热塑性弹性体与聚酯型热塑性弹性体的优缺点进行互补，使材料在断裂伸长率基本保持不变的情况下，可以耐受更低的使用温度，从而拓宽的材料的温度使用范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有低玻璃化转变温度和高断裂伸长率共混热塑性弹性体及其制备方法，特别是提供一种具有低玻璃化转变温度和高断裂伸长率共混热塑性弹性及其制备方法，也就是提供一种含有聚酰胺和聚酯热塑型弹性体的复杂共混物及其制备工艺，具体地说是提供一种利用聚酰胺与聚酯热塑性弹性体之间在高温熔融状态下会发生酯交换、酯缩聚以及在二异氰酸酯作用下交联的特点，通过螺杆挤出制备复杂共混热塑性弹性体的方法。

本发明的一种具有低玻璃化转变温度和高断裂伸长率共混热塑性弹性体，由聚酯热塑性弹性体、聚酰胺热塑性弹性体、聚酯热塑性弹性体的端羟基与聚酰胺的端羧基进行酯缩聚生成弹性体的缩聚体、聚酰胺以及聚酯组成；其中，所述的聚酰胺热塑性弹性体是聚酰胺与聚酯热塑性弹性体中的聚酯硬段进行酯交换生成的含有聚酰胺硬段的聚酰胺热塑性弹性体，生成的聚酰胺热塑性弹性体由聚酰胺硬段和聚醚醇软段交替构成；

或者是由聚酯热塑性弹性体、聚酰胺热塑性弹性体、聚酯热塑性弹性体的端羟基与聚酰胺的端羧基进行酯缩聚生成弹性体的缩聚体、二异氰酸酯同时与聚酰胺和聚酯热塑性弹性体的端基反应形成的直链结构、二异氰酸酯同时与聚酰胺和聚酯热塑性弹性体分子链中间的基团反应形成的交联结构、聚酰胺以及聚酯组成。

作为优选的技术方案：

其中，如上所述的一种具有低玻璃化转变温度和高断裂伸长率共混热塑性弹性体，所述的聚酯热塑性弹性体由苯二甲酸聚二醇酯硬段和聚醚醇软段交替构成，其中所述的苯二甲酸聚二醇酯硬段优选对苯二甲酸乙二醇酯硬段，所述的聚醚醇软段优选聚四氢呋喃；所述的聚酰胺是聚酰胺66、聚酰胺10、聚酰胺11、聚酰胺6、聚酰胺12、聚酰胺46、聚酰胺1010或聚酰胺1212，分子量范围为2000-16000；所述的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、乙苯二乙氰酸酯、4’4-二苯基四烷二异氰酸酯、1，5萘二异氰酸酯或六次亚甲基二异氰酸酯，优选4’4-二苯基四烷二异氰酸酯。

如上所述的一种具有低玻璃化转变温度和高断裂伸长率共混热塑性弹性体，其特征在于，

所述的聚酰胺的含量占共混物总质量的2.5～87.5％，聚酯热塑性弹性体的含量占共混物总质量的2.5～49.5％，二异氰酸酯同时与聚酰胺和聚酯热塑性弹性体分子链中间的基团反应形成的交联结构占共混物总质量的3～10％，聚酯的含量占共混物总质量1～10％，聚酰胺热塑性弹体占共混物总质量的3～10％，聚酯热塑性弹性体的端羟基与聚酰胺的端羧基进行酯缩聚生成弹性体的缩聚体占共混物总质量的6～10％，抗氧剂的含量为0～8％。